Науковці намагаються розгадати загадку деяких із високоенергетичних частинок, які колись залітали в атмосферу Землі. Вони вважають, що це можуть бути атоми елементів, важчих за залізо, які повільно втрачають свою енергію у міжзоряному просторі.
Високоенергетичні частинки
Землю постійно бомбардують різноманітні частинки, які прилітають із космосу. Чимала їхня кількість має дуже високі енергії, які важко отримати на найпотужніших земних прискорювачах. Проте раз на кілька років фіксуються такі, енергія яких перевищує все, що ми можемо уявити. І саме загадку деяких із них, можливо, розгадали дослідники з Університету штату Пенсильванія.
У статті, опублікованій у журналі Physical Review Letters, йдеться насамперед про частинку Аматерасу, яку масив антен у штаті Юта виявив 2021 року. Однак ті ж твердження можуть стосуватися і багатьох інших явищ.
Тут варто зазначити, що самі космічні частинки антени не бачать. Вони врізаються у верхні шари атмосфери Землі й повністю втрачають свою енергію, однак при цьому породжують цілу «зливу» інших частинок, які й фіксують детектори. Саме так ми можемо зрозуміти, що в атмосферу врізалося щось справді потужне.
Автори нового дослідження обережні у своїх висновках. Вони не стверджують, що їхня гіпотеза пояснює всі зафіксовані ультраенергетичні космічні частинки. Однак значна частина таких подій справді узгоджується з новою ідеєю. Вона полягає в тому, що ці частинки можуть бути ядрами атомів, важчих за залізо.
Важкі атоми та їхні джерела
Терміном «частинка» у фізиці називається чимало різноманітних одиниць матерії. Коли мова про ті з них, які не мають власної маси, то їхня енергія переважно еквівалентна частоті. Але космічні промені часто представлені чимось значно важчим, і тому їхня енергія є кінетичною, тобто залежить від маси та швидкості.
А значить, і закони інерції на них діють. Хоч яким би розрідженим було міжзоряне середовище, воно чинить певний опір, а значить, частинки мають втрачати енергію, пролітаючи багато парсек. І якщо частинка являє собою ядро важкого атома, то з нею це буде відбуватися повільніше і вона зберігатиме більше енергії.
Розроблена дослідниками модель підтверджує, що таке справді може бути. Та й спостереження вказують на те, що джерела випромінювання ультрависокоенергетичних частинок перебувають не поруч із нами. Та ж Аматерасу прилетіла до нас із ніби як порожньої ділянки неба.
Якщо найбільш енергетичні частинки справді є дуже важливими, то це сильно звужує діапазон можливих джерел. Це мають бути наднові, кілонові чи якийсь інший подібний катаклізм. Причому фотони від цих подій могли прийти до нас сотні років тому, а важчі частинки долетіли тільки зараз.
За матеріалами phys.org
